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SCOPERTE/ Energia solare dal Sahara all’Europa: la chiave è nei frattali

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Ci sono voluti dieci anni ma alla fine i materiali superconduttori hanno pienamente svelato la loro microstruttura intima di tipo frattale; quella, per intenderci, che assomiglia a degli eleganti arabeschi e che si ritrova in natura in molte forme di materia vivente (rose, broccoli, felci). Con la pubblicazione su Nature di un documentato articolo (Scale-free structural organization of oxygen interstitials in La2CuO41y) sono stati resi noti i risultati di uno studio internazionale coordinato da Antonio Bianconi, dell’Università Sapienza di Roma, in collaborazione con l’Istituto di Cristallografia del Cnr, il London Centre for Nanotechnology, l’University College London e l’European Synchrotron Radiation Facility (ESRF). IlSussidiario.net ha incontrato il professor Bianconi.


Quale è stata la motivazione della vostra ricerca, che vi ha portato alla scoperta della microstruttura frattale dei superconduttori?


Si pensa che il mondo macroscopico che vediamo con i nostri occhi (le immagini che vediamo non distinguono oggetti più piccoli di un micron ovvero un milionesimo di millimetro) sia regolata dalle leggi della fisica classica di Galileo e Newton del 1600. Dal 1927, a seguito delle scoperte sperimentali sulla struttura degli atomi e delle teorie sviluppata da un gruppo di giovani ventenni - Pauli, Heisenberg, Fermi, Dirac - sappiamo che nel mondo submicroscopico le leggi della fisica classica non sono corrette e a quelle scale si manifesta il mondo della Meccanica quantistica. Qui domina il principio di indeterminazione e la non località della materia. La nostra ricerca si è focalizzata, in questi ultimi dieci anni, nel cercare di ottenere risultati di fisica sperimentale che svelino come fenomeni fisici quantistici si manifestino nel mondo macroscopico che vediamo con i nostri occhi. Ci siamo posti il problema se un fenomeno quantistico straordinario come la “superconduttività ad alta temperatura” (“alta” rispetto allo zero assoluto) potesse essere facilitato da una particolare architettura del mondo microscopico. La “superconduttività ad alta temperatura” è affascinante per gli scienziati perché in questi metalli un numero enorme di elettroni, le piccole e leggere particelle elementari che compongono tutte le cose che vediamo, si mettono in fase uno con l’altro e formano un unico liquido quantistico ad alta densità e con una dinamica perfettamente ordinata, tale che si comporta come una singola entità quantistica ove il disordine va a zero.


Voi però avete studiato un nuovo tipo di metallo …

 

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